1995年起，赵永芳在武汉大学生命科学学院学习，本科毕业后进入中科院生物物理研究所深造，并于2004年获理学博士学位。两年后，赵永芳赴美国哥伦比亚大学从事博士后研究，并担任研究助理。

赵永芳2013年进入中科院生物物理研究所后一直担任研究员，主要从事膜蛋白结构与功能的关系研究。

2016年8月15日0点20分，中国科学院生物物理所生物大分子国家重点实验室研究员赵永芳，因突发急病，经抢救无效，在中国人民解放军306医院去世，终年39岁。